perancangan prototype miniatur pembangkit listrik …repository.univ-tridinanti.ac.id/1882/7/bab 1...
Post on 28-Feb-2021
15 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PERANCANGAN PROTOTYPE
MINIATUR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kurikulum Pada Tingkat Sarjana
Strata-1 Pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Tridinanti Palembang
Oleh :
ONGKI PRANATA
1602230517
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG
2020
PERANCANGAN PROTOTYPE
MINIATUR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kurikulum Pada Tingkat Sarjana
Strata-1 Pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Tridinanti Palembang
Oleh :
ONGKI PRANATA
1602230517
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG
2020
ii
LEMBAR PENGESAHAN
Nama : Ongki Pranata
Nomor Pokok : 1602230517
Program Studi : Teknik Elektro
Jenjang Pendidikan : Strata - 1
Judul Skripsi : Perancangan Prototype Miniatur Pembangkit Listrik
Tenaga Uap
Disetujui oleh :
Pembimbing I, Pembimbing II,
Ir. H. Herman, M.T. Ir. H. M. Nefo Alamsyah. MM
Mengetahui : Palembang, Oktober 2020
Dekan, Ketua Program Studi,
Ir. H. Ishak Effendi, M.T. Ir. H. Herman, M.T.
iii
LEMBAR PERNYATAAN
Saya bertanda tangan dibawah ini :
Nama Mahasiswa : Ongki Pranata
Nomor Pokok : 1602230517
Program Studi : Teknik Elektro
Jenjang Pendidikan : Strata - 1
Judul Skripsi : Perancangan Prototype Miniatur Pembangkit Listrik
Tenaga Uap
Dengan ini menyatakan dengan sebenar – benarnya bahwa :
1. Skripsi dengan judul yang tersebut diatas adalah murni karya saya sendiri.
Bukan hasil plagiat, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah skripsi
dan disebutkan sebagai bahan referensi serta dimasukkan dalam daftar
pustaka.
2. Apabila dikemudian hari penulis skripsi ini terbukti merupakan hasil plagiat
atau jiplakan dari karya skripsi orang lain, maka saya bersedia
mempertanggung jawabkan serta bersedia menerima sanksi hukum
berdasarkan Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 2003
tentang “Sistem Pendidikan Nasional” pasal 70 berbunyi : Lulusan yang
karya ilmiah yang digunakannya untuik mendapatkan gelar akademik, profesi
atau vokasi sebagaimana dimaksud dalam pasal 25 ayat (2) terbukti
merupakan jiplakan dipidana dengan pidana penjara paling lama dua tahun /
atau pidana denda paling banyak Rp 200.000.000,- (dua ratus juta rupiah).
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.
Palembang, Oktober 2020
Penulis
Ongki Pranata
iv
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan alat berupa prototype miniatur
pembangkit listrik tenaga uap yang dapat digunakan sebagai media praktikum.
penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu: perancangan dan
pembuatan komponen-komponen prototype miniatur pembangkit listrik tenaga
uap supaya bisa dirakit. perancangan instalasi. dan pengujian prototype
pembangkit listrik tenaga uap. prototype ini dapat menghasilkan putaran mencapai
224,6 rpm dengan media penghantar panas kompor listrik, dan 898,3 rpm dengan
lilin dan glasswool. untuk daya output terbesar yang di hasilkan prototype ini
0,003554 watt dengan media penghantar panas kompor listrik dan 0,005802 watt
dengan media penghantar panas lilin dan glasswool tanpa diberi beban. sehingga
bis digunakan media praktikum mahasiswa teknik elektro khusus nya pada
matakuliah termodinamika dan konversi energi.
Kata kunci: Prototype. Miniatur, Pembangkit Listrik, Tenaga Uap
v
ABSTRACT
This research aims to produce a tool in the form of a miniature prototype steam
power plant that can be used as a practicum media. This research is carried out in
several stages, namely: designing and manufacturing the prototype components of
a miniature steam power plant so that they can be assembled. design installation
and testing of prototype steam power plants. This prototype can produce a rotation
of up to 224.6 rpm with an electric stove heat as medium, and 898.3 rpm with a
candle and glasswool. for the largest output power produced by this prototype is
0.003554 watts with heat-conducting media for electric stoves and 0.005802 watts
with heat-conducting wax and glasswool media without being loaded. so that it
can be used as a practicum media for electrical engineering students specifically
in the subjects of thermodynamics and energy conversion.
Keywords: Prototype, Miniature, Power Plants, Steam Power
vi
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah wasyukurilah, Puji syukur kita panjatkan kepada Allah SWT,
karena berkat rahmat dan hidayah-Nya akhirnya penulisan Skripsi ini dapat
selesaikan dengan baik. Shalawat serta salam mudah – mudahan tetap selalu
dilimpahkan kepada baginda Nabi besar Muhammad SAW, keluarga, para
sahabat, dan pengikut-Nya.
Skripsi yang berjudul “Perancangan Prototype Miniatur Pembankit
Listrik Tenaga Uap”. Penyusunan skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu
syarat guna memperoleh gelar S-1 atau Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro,
Fakultas Teknik Universitas Tridinanati Palembang.
Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini berkat bimbingan, pengarahan, dan
nasehat yang tidak ternilai harganya. Untuk itu, pada kesempatan ini dan
selesainya skripsi ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. H. Herman, M.T. Selaku Dosen Pembimbing 1
2. Bapak Ir. H. M. Nefo Alamsyah. M.M. Selaku Dosen Pembimbing 2
Ucapan terima kasih kepada pihak yang berperan dalam membantu penyelesaian
skripsi, yaitu :
1. Ibu Dr. Ir. Hj. Manisah, MP. Selaku Rektor Universitas Tridinanti
Palembang.
2. Bapak Ir. H. Ishak Effendi, M.T. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Tridinanti Palembang.
3. Bapak Ir. H. Herman, M.T. Selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Tridinanti Palembang.
4. Bapak M. Helmi, S.T., M.T.. Selaku Sekertaris Jurusan Teknik Elektro
Universitas Tridinanti Palembang.
5. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Elektro dan Staff Universitas Tridinanti
Palembang.
vii
6. Ayah dan Ibu yang tercinta melalui perjuangan yang berat diantara tetesan
keringatmu dan do’a yang selalu engkau panjatkan untuk anakmu. Kini
kupersembahkan keberhasilanku untukmu ayah dan ibu ( Kalian semangatku
dan kebangaanku ).
7. Bibiku, Mamangku, Saudara – saudaraku dan kekasihku (kalian yang selalu
buat hari-hari ku sangat berarti dan selalu memberikan semangat maupun
do’a dalam pembuatan skripsi ini ).
8. Sahabat – sahabatku danTeman – teman seperjuangan seluruh angkatan 2016
Teknik elektro Universitas Tridinanti Palembang yang selalu ada disetiap
suka maupun duka.
9. Almamaterku tercinta sebagai tanda terima kasih dan kebanggaanku.
Semoga Allah SWT. Membalas budi baik kalian yang telah membantu
dalam menyelesaikan skripsi ini.
Palembang, Oktober 2020
Penulis
Ongki Pranata
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... ii
LEMBAR PERNYATAAN ..................................................................................... iii
ABSTRAK .............................................................................................................. iv
ABSTRACT ............................................................................................................. v
KATA PENGANTAR ............................................................................................. vi
DAFTAR ISI ......................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ x
DAFTAR TABEL ................................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penulisan ................................................................................... 2
1.5 Metodologi Penulisan ............................................................................ 2
1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 4
2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Uap ......................................................... 4
2.2 Termodinamika .................................................................................. 5
2.3 Energi Kinetik .................................................................................... 8
2.4 Tekanan ............................................................................................. 9
2.5 Temperatur ......................................................................................... 9
2.6 Kalor ............................................................................................... 9
2.7 Volume ............................................................................................ 10
2.8 Daya Listrik ..................................................................................... 10
ix
2.9 Hukum Newton 2 ............................................................................. 11
2.10 Kecepatan ....................................................................................... 11
2.10 Percepatan. ....................................................................................... 12
2.12 Daya Mekanik .................................................................................. 12
2.13 Roda Terbang ................................................................................... 13
BAB III RANCANG BANGUN ............................................................................. 15
3.1 Metode Penelitian ............................................................................ 15
3.2 Alat Dan Bahan Penelitian ............................................................... 19
3.3 Prosedur Penelitian........................................................................... 20
3.3.1 Persiapan Pembuatan Rumah Piston...................................... 20
3.3.2 Persiapan Pembuatan Piston Utama ...................................... 17
3.3.3 Persiapan Pembuatan Piston Kedua ....................................... 21
3.3.4 Pesiapan Pembuatan Ketel .................................................... 22
3.3.5 Persiapan Pembuatan Engkol ................................................ 23
3.3.6 Persiapan Pembuatan Roda ................................................... 23
3.3.7 Persiapan Pembuatan Vanbel ................................................ 24
3.3.8 Persiapan Pembuatan Tungku ............................................... 25
3.3.9 Multitester ............................................................................ 25
3.3.10 Tachometer ........................................................................... 27
3.4 Langkah Kerja Alat .......................................................................... 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 30
4.1 Data Hasil Penelitian ........................................................................ 30
4.2 Menghitung Daya Mekanik .............................................................. 31
4.3 Menghitung Daya Listrik ................................................................. 37
4.4 Analisa Hasil Perhitungan ................................................................ 39
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 40
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 40
5.2 Saran ............................................................................................. 40
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 41
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Siklus fluida kerja sederhana pada PLTU .....................................................5
2.2 Hukum 2 Termodinamika.............................................................................7
2.3 Flywheel ......................................................................................................13
3.1 Diagram Alur Penelitian ...............................................................................15
3.2 Siklus Terbuka .............................................................................................18
3.3 Ilustrasi Alat ................................................................................................18
3.4 Rumah Piston ...............................................................................................20
3.5 Pembuatan Piston .........................................................................................21
3.6 Piston Kedua ................................................................................................22
3.7 Pembuatan Ketel ..........................................................................................22
3.8 Pembuatan Engkol .......................................................................................23
3.9 Pembuatan Roda ..........................................................................................24
3.10 Pembuatan Vanbel .....................................................................................24
3.11 Pembuatan Tungku.....................................................................................25
3.12 Multitester ..................................................................................................27
3.13 Tachometer ................................................................................................27
3.14 Alat Jadi .....................................................................................................28
xi
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
4.1 Data Hasil Pengujian Tanpa Beban ( Kompor Listrik) ............................... 30
4.2 Data Hasil Pengujian Dengan Beban Dinamo 6 Volt (Kompor Istrik) ........ 31
4.3 Data Hasil Pengujian Tanpa Beban ( Lilin Dan Serat Glasswool) .............. 31
4.4 Data Hasil Pengujian dengan Beban Dinamo 6 Volt (Lilin dan Glasswool) 31
4.5 Hasil Perhitungan ...................................................................................... 39
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ide tentang turbin uap sudah ada sejak turbin Hero, kira-kira tahun 120 S.M,
tetapi saat itu masih berbentuk mainan atau belum dapat menghasilkan daya poros
yang efektif. Geovani Branca juga mengusulkan turbin impuls pada tahun 1629,
tetapi turbin tersebut tidak pernah di buat. Turbin pertama dibuat pada tahun 1831
oleh William Avery untuk menggeraakan mesin gergaji.
Pembangkit listrik tenaga uap ( PLTU ) adalah pembangkit yang
mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk
utama dari pembangkit ini adalah generator yang di hubungkan ke turbin yang di
gerakan oleh tenaga kinetik dari uap panas/kering. Tenaga listrik tenaga uap
menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar
serta MFO untuk star up awal.Perbedaan PLTU dengan pembangkit listrik lain adalah
pada bahan dasar yaitu air, air selain mudah di dapat dan akan selalu tersedia untuk
bahan dasar PLTU
Selain itu alat prototype mesin uap juga belum pernah digunakan sebagai alat
bantu media praktikum di Universitas Tridinanti Palembang untuk menambah
wawasan dan mempermudah dalam pembelajaran mata kuliah konversi energi listrik
dan termodinamika karena belum adanya miniature mesin uap maka penulis
tertarik.untuk membuat perancang prototype miniatur pembangkit listrik tenaga uap
2
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang sebuah prototype miniatur mesin uap ?
2. Berapa putaran mesin uap miniatur tersebut ?
3. Seberapa besar daya listrik yang di hasilkan oleh miniatur tersebut ?
1.3 Batasan Masalah
Pada penelitian ini penulis membatasi masalah yaitu sebagai berikut:
1. Merencanakan pembuatan prototype miniatur pembangkit listrik tenaga uap
2. Mengetahui kecepatan putaran menggunkan alat ukur tachometer
3. Mengukur daya yang di hasilkan
1.4 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan ini adalah untuk membahas dan menganalisa hasil
perancangan prototype miniatur mesin uap
1.5 Metodologi Penulisan
Dalam pengerjaan skripsi ini menggunakan metode penulisan sebagai berikut:
1. Metodestudi literature cyber
Merupakan metode pengumpulan data dari buku pustaka dan internet yang
memiliki keterkaitan dengan perancangan dan penulisan skripsi ini.
3
2. Metode kualitatif
Menggunakan teknik penelitian berupa observasi, eksperimen, atau juga dengan
wawancara terbuka.
1.6 Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini yang akan dibahas mengenai latar belakang, tujuan dan
manfaat, rumusan masalah, pembatasan masalah serta sistematika
penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini yang akan dibahas mengenai teori dasar termodinamika
dan konversi energi listrik.
BAB III RANCANG BANGUN
Pada bab ini akan membahas tentang alat dan bahan yang digunakan
dalam perancangan prototype miniature pembangkit listrik tenaga uap.
BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN
Pada bab ini berisi tentang inti pembahasan skripsi ini yang membahas
mengenai perancangan prototype miniature pembangkit listrik tenaga
uap.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari penulisan skripsi
tersebut.
41
DAFTAR PUSTAKA
[1] Rahman, Haidar. 2016. Rancang Bangun Model Pembangkit Listrik Tenaga Uap
Menggunakan Turbin Impuls.Yogyakarta:Universita Islam Indonesi.
[2] Abdullah, Mikrajuddin. 2016. Fisika Dasar 1. Bandung: Institut Teknologi
Bandung.
[3] Stevenson, William,Jr. Edisi keempat. Analisa Sistem Tenaga Listrik. Jakarta:
Erlangga
[4] Klein.Sanfort. Gregory Nellis. 2012. Thermodynamics. New York: Combridge
University Press
[5] Yani.A.2017. Rancang Bangun Alat Praktikum Turbin Air Dengan Pengujian
Bentuk Sudut Terhadap Torsi Dan Daya Turbin Yang Dihasilkan. Universitas
Muhammadiyah Metro.
[6] Elfin Nur Fadri. F. 2013. Pengembangan Miniature Pembangkit Listrik Tenaga
Uap. Universitas negeri Jakarta.
[7] Aqsha.B. 2015.Realisasi Pembangkit Listrik Mini Tenaga Sampah. Jurusan
Teknik Elektro Universitas Telkom Bandung.
top related